Ⅴ類圍巖隧洞開挖超前支護施工技術(shù)

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1工程概況
湟水和大通河均發(fā)源于青海省境內(nèi)，大通河發(fā)源于青海省境內(nèi)的木里山，河流自西北向東南流經(jīng)青海省剛察、祁連、門源、樂都等縣和甘肅省的天祝、永登兩縣于甘、青兩省交界的享堂峽匯入湟水。湟水發(fā)源于青海省境內(nèi)的大坂山，上游為巴勿圖河，河流源地由北向南至海晏，逐漸由湟源轉(zhuǎn)向由西向東，蜿蜒曲折，先后穿過小峽，大峽等峽谷，出青海湟水至民和與大通河享堂峽在我省海石灣相匯合，通稱為湟水，在甘肅省八盤峽附近匯入黃河。

甘肅華唐水電開發(fā)有限公司開發(fā)建設(shè)的湟水白川水電站項目位于甘肅省永靖縣西河鎮(zhèn)和蘭州市紅古區(qū)境內(nèi)的湟水河干流上，電站為低壩無調(diào)節(jié)引水式電站，總裝機容量36MW。電站東距蘭州市約85km，西距紅古區(qū)海石灣鎮(zhèn)約35km，引水樞紐擬選在白川村擁憲渠樞紐閘門附近，廠房擬選在永靖縣西河鎮(zhèn)二房村余家河灘，引水線路及發(fā)電廠房均布置在湟水河右岸，有簡易公路通行。

本工程引水系統(tǒng)有明渠、明洞和隧洞工程，我公司承建引水系統(tǒng)的Ⅰ、Ⅲ標(biāo)段，⑴第Ⅰ段：樁號0+001.048～0+612.944～1+612.944m；總長為1611.896m。包括漸變段（0+001.048～0+040.00、0+528.944～0+578.944）、Ⅰ型梯形明渠（0+040.00～0+528.944）段、明洞（0+578.944～0+612.944）段、引水隧洞（0+612.944～1+612.944）段；（2）第Ⅲ段：樁號3+741.122～5+636.00m；總長為1894.88m。包括隧洞工程（樁號：3+741.122～4+741.122m）段、明洞工程（樁號：4+741.122～5+022.90m）段、漸變段工程（樁號：5+022.90～5+052.90m）段和Π型梯型明渠（樁號：5+052.90～5+636.00m）段。

明洞和隧洞斷面相同，均為馬蹄形。在開挖高度較高時，采用明洞，施工結(jié)束時，上部回填開挖料，恢復(fù)原地面，對于臨時高邊坡開挖的渠段，應(yīng)及時回填。

隧洞設(shè)計水深6.685m，頂拱半徑4.45m，圓心角120°，側(cè)拱和底拱半徑為13.35m，圓心角分別為16°52′28″和33°44′56″。

根據(jù)圍巖類別采用不同的襯砌斷面，隧洞設(shè)計有兩種斷面，既A型和B型斷面，這兩種斷面的過水?dāng)嗝娉叽缤耆嗤皇且r砌厚度不同。A型適用于Ⅳ類圍巖，頂拱、側(cè)拱和底拱砼襯砌厚底均為0.40m，B型適用于Ⅴ類圍巖，頂拱、側(cè)拱和底拱厚均為0.50m。

進洞口高程1647.6m，洞內(nèi)設(shè)計水深6.685m，頂拱半徑4.45m，圓心角180°，側(cè)拱和底拱半徑13.30m，圓心角分別為16°52′28″和33°44′56″,底寬7.750m，頂拱和底板砼襯砌厚0.50m，側(cè)拱為1：0.30的貼坡砼，底厚0.50m。隧洞頂拱半徑4.45m，圓心角120°，側(cè)拱和底拱半徑為13.35m，圓心角分別為16°52′28″和33°44′56″。